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Accès ouvert déclaré 2026 preprint

WIX: a wakeness index for preliminary assessment of regional wind farm wake interactions

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Rattachement africain : dk. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract. The rapid clustering of large offshore wind farms in the North Sea and other coastal areas in the world raises concerns about compounded wake losses that propagate for tens of kilometres. Simulating these regional wakes with wind farm parameterisations in numerical weather prediction models is however computationally prohibitive for multi-scenario planning, as each change in layout or turbine specification demands a new simulation. We showcase the Wakeness Index (WIX), a geometry-based indicator that produces rapid, first-order estimates of climatological wake footprints from only three inputs: turbine coordinates and rotor diameters, wind direction frequency statistics, and a single tuneable decay factor df. The WIX is here calibrated against year-long simulations using the Weather Research and Forecasting (WRF) model with the Fitch wind farm parameterisation for current, and projected 2030 and 2050 North Sea scenarios, using the footprints' intersection-over-union (IoU) at the 92, 95, and 98 % wind speed recovery levels and the pixel-wise coefficient of determination R2 for the velocity deficit field. The footprint optimum over all scenarios (df = 2.3, mean IoU = 0.75) is adopted as the operating point. The future, higher-density layouts are reproduced skilfully and share common optima (IoU up to 0.87, R2 up to 0.92), demonstrating generalisability across comparable turbine populations. The WIX transfers to the more stable regime of the Baltic Sea without region-specific tuning, and wind direction frequencies from the New European Wind Atlas (NEWA) dataset can substitute the WRF-derived wind direction frequency statistics with near-perfect agreement, removing the dependency on output from localized simulations. Computing the WIX over the entire North Sea is reduced to a few seconds on 32 CPUs, against the CPU-weeks required by the WRF model, the WIX is well suited as a lightweight pre-feasibility screening tool for early-stage wind farm and marine spatial planning.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
WIX: a wakeness index for preliminary assessment of regional wind farm wake interactions
Date Crossref
25/08/2026
Éditeur
Copernicus GmbH
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Technical University of Denmark pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • DTU Wind and Energy Systems pays non établi dans la notice
    Institution

Technical University of Denmark et DTU Wind and Energy Systems.

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